JP4321351B2 - Tire condition monitoring system - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤ空気圧等のタイヤ状態を監視するタイヤ状態監視システムに関する。 The present invention relates to a tire condition monitoring system that monitors tire conditions such as tire pressure.
従来より、各タイヤのホイールに設けられた空気圧センサおよび送受信機と、車両側のホイールハウス等に設けられた車両側送受信機とを備えるタイヤ状態監視システムが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a tire condition monitoring system including an air pressure sensor and a transmitter / receiver provided on a wheel of each tire and a vehicle-side transmitter / receiver provided in a vehicle-side wheel house or the like is known.
このようなタイヤ状態監視システムは、現在、タイヤ情報をタイヤ状態センサで定期的にセンシングし、圧力変動や時間等といった所定条件の成立により、センシング情報をタイヤ側から車両側に送信する単方向通信を行うタイヤ状態監視システムが主流となっている。また、よりリアルタイムにタイヤ情報を得るために車両側に送信機を設け、車両側からのトリガ信号を送信することで、タイヤ側装置からセンシング情報を送信する双方向通信を行うタイヤ状態監視システムも開発されている。 Such a tire condition monitoring system currently senses tire information periodically with a tire condition sensor, and transmits sensing information from the tire side to the vehicle side when a predetermined condition such as pressure fluctuation or time is established. The tire condition monitoring system which performs is becoming mainstream. There is also a tire condition monitoring system that provides a transmitter on the vehicle side in order to obtain tire information in more real-time and performs bidirectional communication to transmit sensing information from the tire side device by transmitting a trigger signal from the vehicle side. Has been developed.
しかしながら、双方向通信を行うタイヤ状態監視システムでは、電波法や消費電力の問題から通信可能範囲が限られているため、タイヤ全周に渡る通信は困難である。この結果、タイヤが回転し、タイヤ側送受信機が車両側送受信機の通信可能範囲に入ったときにのみ通信が成立するため、車両側送受信機におけるタイヤ側送受信機から送信される信号の受信率が低くなるという問題がある。また、車両側から受信する電力信号により電力を得るタイヤ側送受信機では、特定車速以上となった場合、タイヤ1回転の時間が短くなるため、通信時間の方が長くなって、通信が成立しない状況となる。 However, in a tire condition monitoring system that performs two-way communication, communication over the entire circumference of the tire is difficult because the communicable range is limited due to radio wave law and power consumption problems. As a result, since the communication is established only when the tire rotates and the tire-side transceiver enters the communicable range of the vehicle-side transceiver, the reception rate of the signal transmitted from the tire-side transceiver in the vehicle-side transceiver There is a problem that becomes low. Further, in a tire side transceiver that obtains electric power from a power signal received from the vehicle side, when the vehicle speed exceeds a specific vehicle speed, the time for one rotation of the tire is shortened, so the communication time becomes longer and communication is not established. Situation.
本発明は上記点に鑑み、双方向通信を行うタイヤ状態監視装置において、車両側送受信機におけるタイヤ側送受信機から送信される信号の受信率を向上させることを目的とする。さらに、高速走行時でも通信可能にすることを他の目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to improve the reception rate of a signal transmitted from a tire-side transceiver in a vehicle-side transceiver in a tire condition monitoring device that performs bidirectional communication. Furthermore, another object is to enable communication even when traveling at high speed.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、車両側におけるタイヤ(1〜4)に対応する部位に配置された車両側送受信手段(21〜24)と、タイヤ(1〜4)に配置され、タイヤ(1〜4)の状態を検出してタイヤ状態の検出結果を含むタイヤ状態情報を電波によって車両側送受信手段(21〜24)に送信するタイヤ側送受信手段(11〜14)と、車両側送受信手段(21〜24)による通信を制御する車両側制御手段(30)とを備え、タイヤ側送受信機(11〜14)は、車両側制御手段(30)から車両側送受信機(21〜24)を介して送信される要求信号に対して、タイヤ状態情報を車両側送受信機(21〜24)に送信するように構成されており、タイヤ側送受信機(11〜14)は、要求信号を受信してから次に要求信号を受信するまでの間隔である通信成立間隔を取得するとともに、通信成立間隔に基づいて、タイヤ状態情報を車両側送受信機(21〜24)に送信し、タイヤ側送受信機(11〜14)は、車両側送受信機(21〜24)から受信した要求信号を含む電磁波のエネルギーを電気エネルギーに変換して電力を得るように構成されているとともに、電力が所定値を超えるまで、要求信号を1回または複数回受信した後、通信成立間隔に基づいて車両側送受信機(21〜24)にタイヤ状態情報を送信することを特徴としている。
In order to achieve the above object, in the invention according to
このように、タイヤ側送受信手段(11〜14)が車両側送受信手段(21〜24)との通信成立間隔を測定することで、通信可能範囲に入るタイミングを把握することができる。これにより、タイヤ側送受信手段(11〜14)は車両側送受信手段(21〜24)の通信可能範囲に存在するときのみに車両側送受信手段(21〜24)に信号を送信することができるので、車両側送受信手段(21〜24)におけるタイヤ側送受信手段(11〜14)から送信される信号の受信率を向上させることができる。 Thus, the tire side transmission / reception means (11-14) can grasp | ascertain the timing which enters into a communicable range by measuring the communication establishment interval with the vehicle side transmission / reception means (21-24). Thereby, since the tire side transmission / reception means (11-14) can transmit a signal to the vehicle side transmission / reception means (21-24) only when it exists in the communicable range of the vehicle side transmission / reception means (21-24). The reception rate of signals transmitted from the tire-side transmitting / receiving means (11-14) in the vehicle-side transmitting / receiving means (21-24) can be improved.
また、タイヤ側送受信機(11〜14)は、車両側送受信機(21〜24)から受信した要求信号を含む電磁波のエネルギーを電気エネルギーに変換して電力を得るように構成されているとともに、電力が所定値を超えるまで、要求信号を1回または複数回受信した後、通信成立間隔に基づいて車両側送受信機(21〜24)にタイヤ状態情報を送信することで、電力チャージを含む通信時間が短くなる高速走行時においても通信を成立させることができる。
Further, the tire side transceiver (11 to 14), together are configured to obtain power by converting electromagnetic energy, including a request signal received from the vehicle transceiver (21-24) into electrical energy, until power exceeds a predetermined value, after receiving one or more times a request signal, by transmitting tire condition information to the vehicle-side transceiver (21-24) based on the communication established intervals, communication including power charge Communication can be established even during high-speed traveling where the time is shortened.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の一実施形態について図1〜図5に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本実施形態におけるタイヤ状態監視装置を示す車両の平面模式図である。図1に示すように、本実施形態のタイヤ状態監視装置は、タイヤ側送受信機11〜14と、車両側送受信機21〜24と、制御ユニット30とを備えている。タイヤ側送受信機11〜14と車両側送受信機21〜24との間は、電波による双方向の通信が行われる。
FIG. 1 is a schematic plan view of a vehicle showing a tire condition monitoring device in the present embodiment. As shown in FIG. 1, the tire condition monitoring device of the present embodiment includes tire-
タイヤ側送受信機11〜14は、各走行用タイヤ1〜4に設けられており、例えば、一般的なディスクホイールのエアバルブと一体式のものを用いることができる。タイヤ側送受信機11〜14は、タイヤ1〜4内部の空気圧を検出するタイヤ状態検出用センサ(図示せず)を備えており、このタイヤ状態検出用センサで検出したタイヤ空気圧に関するデータを含むタイヤ状態情報を車両側送受信機21〜24に送信するように構成されている。タイヤ状態情報には、車両側送受信機21〜24のID番号も含められる。タイヤ状態検出用センサとしては、タイヤ空気圧に加えて、あるいはタイヤ空気圧に代えて、タイヤ内の温度を検出するセンサを用いることができる。
The
なお、タイヤ状態検出用センサが本発明のタイヤ状態検出手段に相当し、タイヤ側送受信機11〜14が本発明のタイヤ側送受信手段に相当し、車両側送受信機21〜24が本発明の車両側送受信手段に相当している。
The tire condition detection sensor corresponds to the tire condition detection means of the present invention, the
ここで、タイヤ側送受信機11〜14の構成について図2に基づいて説明する。各タイヤ側送受信機11〜14は同様の構成を有しているので、ここではタイヤ側送受信機11の構成についてのみ説明する。
Here, the structure of the tire side transmitter-receivers 11-14 is demonstrated based on FIG. Since each tire side transceiver 11-14 has the same composition, only the composition of
図2は、タイヤ側送受信機11の構成を示す説明図である。図2に示すように、タイヤ側送受信機11は、通信制御部11a、アンテナ用コンデンサ11b、アンテナ11cを有して構成されている。通信制御部11aには、タイヤ1〜4内部の空気圧を検出するタイヤ状態検出用センサが設けられている。通信制御部11aは、制御ユニット30からの要求信号を車両側送受信機(アンテナ)21を介して受信すると、センサにより検出されるタイヤ空気圧等のタイヤ状態を含む検出信号を生成し、送信アンテナ11cから電波を媒体として送信させる。なお、要求信号(電力信号)を送信する際に用いられる無線周波数と検出信号を送信する際に用いられる無線周波数とは異なっている。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of the tire-
本実施形態のタイヤ側送受信機11は、電池を内蔵せず、制御ユニット30から車両側送受信機21を介して受け取った電力信号(電磁波)を電気エネルギーに変換して蓄電用コンデンサ(図示せず)に蓄電し、これを電源とするように構成されている。
The tire-
図1に戻り、各車両側送受信機21〜24は、それぞれ信号線28で制御ユニット(ECU)30と接続されている。そして、各車両側送受信機21〜24は、各送信機11〜14から送信された電波を受信した場合、受信した電波に応じた電圧信号を制御ユニット30に送信する。なお、各車両側送受信機21〜24のそれぞれから制御ユニット30への信号の送信は、図1のような有線式に限らず、無線式とすることもできる。なお、制御ユニット30が本発明の車両側制御手段に相当している。
Returning to FIG. 1, each of the vehicle-
制御ユニット30は、一般的な構成のものであり、例えば、マイクロコンピュータやROM、RAM等のメモリを備えている。制御ユニット30は、例えば、車載バッテリ(図示せず)により給電され、各車両側送受信機21〜24は制御ユニット30から給電される。
The
また、車両にはタイヤ状態表示装置40が設けられている。タイヤ状態表示装置40は、制御ユニット30からの信号に基づいて運転者にタイヤ状態を報知するものであり、例えばナビゲーション装置の画面を用いて構成できる。
The vehicle is provided with a tire
次に、本実施形態のタイヤ側送受信機11〜14による車両側送受信機21〜24の位置特定方法について図3〜図5に基づいて説明する。各タイヤ側送受信機11〜14による車両側側送受信機21〜24の位置特定方法は同様であるので、タイヤ側送受信機11についてのみ説明する。
Next, a method for specifying the positions of the vehicle-
図3はタイヤ側送受信機11と車両側送受信機21とを示す側面図であり、図4は車両側送受信機21の端子電圧と車両側送受信機11の充電電圧との関係を示すタイミングチャートである。図3中の斜線部分が車両側送受信機21の通信可能範囲を示している。
FIG. 3 is a side view showing the tire-
図3に示すように、車両側送受信機21から要求信号を送信した際に、タイヤ側送受信機11が通信可能範囲に位置する場合には、タイヤ側送受信機11は車両側送受信機21から信号を受信することができる。
As shown in FIG. 3, when the request signal is transmitted from the vehicle-
図4に示すように、タイヤ側送受信機11は車両側送受信機21から受け取った電力信号を電力に変換する。図4に示す例では、タイヤ側送受信機11が車両側送受信機21から1回目の信号を受信した際には充電電圧が所定の閾値を超えていない。所定の閾値とは、タイヤ側送受信機11が車両側送受信機21に信号を送信するのに必要な電圧値である。タイヤ側送受信機11は車両側送受信機21から1回目の信号受信後、タイヤ空気圧を測定する。
As shown in FIG. 4, the tire-
タイヤ側送受信機11は車両側送受信機21から2回目の信号を受信した際に充電電圧が所定の閾値を超える。このとき、タイヤ側送受信機11は車両側送受信機21からの1回目の信号受信時と2回目の信号受信時の通信間隔を測定することで、タイヤ側送受信機11が車両側送受信機21の通信可能範囲に入るタイミングを把握することができる。そして、タイヤ側送受信機11が次に車両側送受信機21の通信可能範囲に入るタイミングで、車両側送受信機21にタイヤ状態情報を送信する。
When the tire-
図5は、タイヤ側送受信機11の通信制御部11aが行う車両側送受信機21の位置特定方法を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a position specifying method of the vehicle-
まず、車両側送受信機21からの信号の受信待ちを行う(S10)。そして、車両側送受信機21の信号を受信できた場合には、車両側送受信機位置検出用タイマをスタートさせる(S11)。このとき、タイヤ空気圧等のタイヤ状態を検出しておく。
First, it waits for reception of a signal from the vehicle-side transceiver 21 (S10). And when the signal of the vehicle side transmitter /
再び車両側送受信機21からの信号の受信待ちを行い(S12)、車両側送受信機21の信号を受信できた場合には、車両側送受信機位置検出用タイマにより前回の通信成立時から今回の通信成立時までの通信成立間隔を取得する(S13)。
It again waits for reception of a signal from the vehicle-side transmitter / receiver 21 (S12), and when the signal from the vehicle-side transmitter /
次に、S13で取得した通信成立間隔に基づいて、現在のタイヤ側送受信機11の位置が通信可能範囲であるか、かつ、タイヤ状態を検出完了しているか否かを判定する(S14)。この結果、現在のタイヤ側送受信機11の位置が通信可能範囲であるか、かつ、タイヤ状態を検出完了していると判定された場合には、車両側送受信機21にタイヤ状態信号を送信する(S15)。
Next, based on the communication establishment interval acquired in S13, it is determined whether or not the current position of the tire-
以上のように、タイヤ側送受信機11〜14が車両側送受信機21〜24との通信成立間隔を測定することで、通信可能範囲に入るタイミングを把握することができる。これにより、タイヤ側送受信機11〜14は車両側送受信機21〜24の通信可能範囲に存在するときのみに車両側送受信機21〜24に信号を送信することができるので、車両側送受信機21〜24におけるタイヤ側送受信機11〜14から送信される信号の受信率を向上させることができる。
As described above, the tire-
また、タイヤ側送受信機11〜14が車両側から受信する電力信号により電力を得る構成の場合には、タイヤ側送受信機11〜14が得た電力が信号送信可能な所定値に上昇するまで、車両側からの信号を複数回受信するようにすることで、電力チャージを含む通信時間が短くなる高速走行時においても通信を成立させることができる。低速走行時や内蔵電池により電源供給される車両側送受信機11〜14の場合には、車両側送受信機21〜24の位置検出後、タイヤ空気圧の測定から送信まで一度に行うようにしてもよい。
Moreover, in the case of the configuration in which the tire-
(他の実施形態)
なお、上記実施形態のタイヤ側送受信機11〜14は、車両側から受信する電力信号により電力を得る構成としたが、本発明は内部に電池を内蔵するようにし、これを電源とする構成においても適用可能である。
(Other embodiments)
In addition, although the tire side transceivers 11-14 of the said embodiment were set as the structure which acquires electric power with the electric power signal received from the vehicle side, this invention is made to incorporate a battery inside and uses this as a power supply. Is also applicable.
また、上記実施形態では、車両側送受信機21〜24、制御ユニット30、タイヤ状態表示装置をそれぞれ信号線で接続したが、これらを図6の模式図に示すように車内LAN29を用いて接続するように構成してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the vehicle side transmitter-receivers 21-24, the
1〜4…タイヤ、11〜14…タイヤ側送受信機、21〜24…車両側送受信機、30…制御ユニット、40…タイヤ状態表示装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-4 ... Tire, 11-14 ... Tire side transmitter / receiver, 21-24 ... Vehicle side transmitter / receiver, 30 ... Control unit, 40 ... Tire condition display apparatus.
Claims (1)
前記タイヤ(1〜4)に配置され、前記タイヤ(1〜4)の状態を検出して前記タイヤ状態の検出結果を含むタイヤ状態情報を電波によって前記車両側送受信手段(21〜24)に送信するタイヤ側送受信手段(11〜14)と、
前記車両側送受信手段(21〜24)による通信を制御する車両側制御手段(30)とを備え、
前記タイヤ側送受信機(11〜14)は、車両側制御手段(30)から前記車両側送受信機(21〜24)を介して送信される要求信号に対して、前記タイヤ状態情報を前記車両側送受信機(21〜24)に送信するように構成されており、
前記タイヤ側送受信機(11〜14)は、前記要求信号を受信してから次に前記要求信号を受信するまでの間隔である通信成立間隔を取得するとともに、前記通信成立間隔に基づいて、前記タイヤ状態情報を前記車両側送受信機(21〜24)に送信し、
前記タイヤ側送受信機(11〜14)は、前記車両側送受信機(21〜24)から受信した前記要求信号を含む電磁波のエネルギーを電気エネルギーに変換して電力を得るように構成されているとともに、前記電力が所定値を超えるまで、前記要求信号を1回または複数回受信した後、前記通信成立間隔に基づいて前記車両側送受信機(21〜24)に前記タイヤ状態情報を送信することを特徴とするタイヤ状態監視装置。 Vehicle-side transmission / reception means (21 to 24) disposed in a portion corresponding to the tire (1 to 4) on the vehicle side;
Tire state information arranged on the tire (1-4), detecting the state of the tire (1-4) and transmitting the tire state information including the detection result of the tire state to the vehicle-side transmitting / receiving means (21-24) by radio waves Tire-side transmitting / receiving means (11-14) to perform,
Vehicle side control means (30) for controlling communication by the vehicle side transmission / reception means (21-24),
The tire side transceivers (11-14) send the tire condition information to the vehicle side in response to request signals transmitted from the vehicle side control means (30) via the vehicle side transceivers (21-24). It is configured to transmit to the transceiver (21-24),
The tire-side transceiver (11-14) acquires a communication establishment interval that is an interval from receiving the request signal to receiving the request signal next, and based on the communication establishment interval, Transmit tire condition information to the vehicle-side transceiver (21-24) ,
The tire-side transceivers (11-14) are configured to obtain electric power by converting energy of electromagnetic waves including the request signals received from the vehicle-side transceivers (21-24) into electrical energy. The tire condition information is transmitted to the vehicle-side transceivers (21 to 24) based on the communication establishment interval after receiving the request signal once or a plurality of times until the electric power exceeds a predetermined value. A tire condition monitoring device.
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